提高20钢的防腐45号钢板、钢结构因具有自重轻、强度高、抗震性能好、建筑造型美观、施工周期短、功能空间布置灵活、绿色环保可回收等优点而得到广泛推广。但地基不均匀沉降、地震等都会对钢结构造成损伤钢材受损后的一段时间里会产生不同程度的应变时效钢材在经过应变时效后变硬变脆如仍采用初65锰钢板40cr钢板42crmo钢板始应力-应变本构模型对经应变时效后的结构进行加固和修复易造成抗震性能差、易开裂等问题。本文对Q460C和Q345B两种钢材展开了基于应变时效的材性试验和对接焊缝的试验采用修正的Ramberg-Osgood模型对Q460C钢材材性试验的本构关系进行了拟合利用有限元对Q460C钢材对接焊缝连接试件进行了焊接残余应力模拟以及单调拉伸模拟。本文主要研究结论如下:（1）对Q460C钢和Q345B钢分别制作了26个材性试件分析了两种钢材在应变时效影响下的力学性能（以Q460C钢为主）并对应变时效对两种钢材力学性能的影响进行对比采用修正的Ramberg-Osgood模型对Q460C钢材性试验的本构关系进行了拟合。研究结果表明:（1）钢材经预应变后有显著应变硬化现象试件应变硬化现象在6h-12h范围内可得到恢复。（2）钢材经时效后产生时效硬化现象试件在各时效之间应力-应变曲线区分度较小经时效硬化后钢材的硬化程度低于应变硬化。（3）7%预应变、30d时效下试件H4-5与试件H1-1相比屈服强度提高27.9%极限强度提高3%极限应变降低80.3%断裂应变降低53.9%。随应变时效增加Q460C钢材强度有所提升延性大幅降低结构发生脆性破坏的可能性增加。（4）应变时效使钢材的屈强比增加试件H1-1的屈强比为0.80左右2%预应变模型及材料属性较合理计算的45号冷轧钢板温度场结果较准确。（5）对拱肋环焊缝应65锰钢板45号钢板力场进行模拟各层等效残余应力均65锰冷轧钢板表现为拉应力且各层均在钢管内表面焊缝底部的等效残余应力值 。焊接结束后径向和环向40cr钢板残余应力在内外表面大部分区域都形成压应力;轴向残余应力形成拉-压相间的应力分布。残余应力形成过程中第2～7层的径向、环向、轴向及等效应力残余应力曲线与第1层径向、环向、轴向及等效应力残余应力曲线相比除在波峰及波谷处有微小变化外在其他区域的残余应力几乎不变。 42crmo钢板

45号钢板为了研究Q460高强钢焊接工字形截面双跨连40cr钢板续梁的整体稳定性能以及完善规范中关于此类构件的设计方法采用ANSYS有限元程序建立考虑残余应力的有限元模型根据已有普通强度Q345钢双跨连续梁的试验数据验证有限元模型的正确性。利用经试验验证的有限元模型分析残余应力42crmo钢板分布模式、跨度比、钢材强度、截面高宽比以及加载比例等因素对连续梁整体稳定性能的影响。基于有限元分析结果回归出双跨连续梁弹性临界弯矩计算公式将该公式计算结果代入《高强钢结构设计标准》（JGJ/T 483-2020）中受弯构件整体稳定系数计算公式求得整体稳定系数并与有限元分析计算得到的整体稳定系数进行对比比较结果表明二者相差不大且规范计算结果偏于安全回归得到的双跨连续梁弹性临界弯矩计算公式带入规范公式计算整体稳定系数的方法适用于Q460高强钢双跨连续梁的整体稳定设计。耐磨钢板NM400

   65锰钢板为研究Q460FRW钢经火灾后的抗震性能在250～650℃范围内对TMCP态试样进行了6组模拟火灾保温试验并对保温后的显微组织、拉伸断口形貌和室温拉伸性能进行了分析。结果表明:TMCP态试样的组织为粒状贝氏体随着保温温度的升高粒状贝氏体中的铁素体基体不断长大马氏体/奥氏体（M/A）组元逐渐分解并由多边形岛状逐渐转变为层状;屈服强度和抗拉强度随保温温度的升高均呈先增大后减小趋势屈强比逐渐增大塑性和抗震性能不断下降。当火灾温度42crmo钢板低于550℃、持续时间少于1 h时试验钢抗震性能仍能满足GB/T 19879—2015和GB/T 28415—2012标准对高性能建筑用钢和耐火钢的要求。 

45号钢板目为研究冷却方式对高强Q460钢力学性能的影响用自然冷却和控制冷却方法进行试验。控制冷却用自动控温电炉加热高强Q460钢用SANS微机控制电子 试验机测试力学性能。分析不同冷却方法、不同厚度高强Q460钢的应力-应变、屈服强度、抗拉强度、伸长率等。对控制冷却下高强Q460钢耐磨钢板NM400的铁素体晶粒、强度、韧度进行分析。结果表明:控制冷却样本强化程度高于自然冷却样本;在不同冷却速度下随温度升高自然冷却的屈服强度变化趋势大致相同;控制冷却样本随冷却速度加快铁素体晶粒逐渐细化抗拉强度和屈服强度升高伸长率下降。 蚀性65锰钢板

   65锰冷轧钢板在随着工业水平的进步钢材生产工艺逐步提高高强度钢材（屈服强度大于或等于460MPa）已广泛应用于大跨度高层建筑结构中。高强度钢材在材料性能、生产加工工艺等方面较普通强度钢材存在明显差异整体稳定性能也不尽相同。然而国内外现行钢结构设计规范中的相关设计方法均是基于普通强度钢构件的研究结果制定而对于高强度钢材钢构件缺乏较为成熟的设计方法。本文采用试验与有限元分析的方法对Q460高强钢简支梁的整体稳定性能展开详细研究主要研究内容和成果如下:采用截面法对3种Q460高强钢焊接工字形截面的残40cr钢板余应力进行了测量得到了双轴对称、上翼缘加强和下翼缘加强工字形截面的残余应力分布规律建立了三种截面下的残余应力分布模型为后续有限元建42crmo钢板模与参数化分析提供了重要依据。进行了 10个Q460高强钢焊接工字形截面简支梁的整体稳定性能试验试验结果表明10根试件均发生了整体弯扭屈曲的破坏模态;上翼缘加强型工字形截面梁的整体稳定极限承载力明显高于下翼缘加强型的并高于双轴对称型的加强翼缘宽度可明显提高钢梁的整体稳定极限承载力。采用ANSYS有限元程序对试件进行了模拟有限元分析所得试件的失稳破坏模态、整体。45号冷轧钢板

调45号钢板为了进一步完善Q460钢材在抗震设计规范中相关限值的要求本文利用有限元软件ABAQUS以轴压比、翼缘宽厚比、腹板高厚比和壁板宽厚比为变量建立了共48根"工"字型框架柱和"箱"型框架柱分析了其抗震性能。结果表明:翼缘宽厚比对框架柱的能量耗散系数影响较小;能量耗散系数随轴压比、65锰钢板40cr钢板耐磨钢板NM400腹板高厚比（"工"字型）和壁板宽厚比（"箱"型）增大而明显减小;框架柱的极限承载力随轴压比的减小及壁板宽厚比和翼缘宽厚比的增大而逐渐增大当腹板高厚比接近规范限值时承载力下降趋势明显增大。与采用Q235钢材的框架柱相比Q460钢材框架柱的延性较小仅为2左右;当采用Q460钢材时"工"字型框架柱的极限位移角限值建议取为0.03"箱"型框架柱的极限位移角限值建议取为0.032。规范中对翼缘宽厚比限值的规定偏于保守其值 可取至9。无论是"工"字型框架柱还是"箱"型框架柱其腹板高厚比均不宜过大。Q460钢材框架柱的刚度退化率随轴压比的增大而增强且翼缘宽厚比越大腹板高厚比越小柱的初始刚度越大刚度退化程度越明显。  42crmo钢板

  Q345B钢是工程结构中广泛使用的低合金钢其动态力学性能包括动态本构和动态破坏判据对于军民用钢结构的抗爆设计具有非常实用的价值。本文分利用Zwick/Roell Z100 材料试验机和Zwick--HTM5020高速拉伸试验机开展了Q460JSC和HQ600两种高强钢的准静态与动态高速拉伸试验得到了两种高强度钢的65锰钢板45号钢板40cr钢板工程应力应变曲线和动态力学性能指标。运用LS-DYNA有限元模拟结合试验数据通过逆向外推法处理试件颈缩后的应变硬化关系并获得了不同应变率下的真实应力应变曲线。采用AllenRule&Jones应变率强化模型和Ludwik应变硬化准则对两种高强钢的Johnson-Cook本构模型进行修正并拟合得到了模型参数。结果表明:两种高强度钢材均为应变率敏感材料屈服强度、极限强度和极限延伸率均具有明显的应变率效应并随应变率增大而增大但均匀延伸率对应变率并不敏感。Ludwik准则可以很好地描述两种钢材在不同应变率下的应变硬化关系;修正的Johnson-Cook模型很好地反应了两种钢材的真实应力应变关系。 。 45号冷轧钢板